OZNACZALNOŚĆ określa najmniejsze stężenie składnika możliwe do oznaczenia ilościowego daną metodą. DOKŁADNOŚĆ METODY, określana jako różnica między wynikami otrzymanymi eksperymentalnie a rzeczywistymi może być ilościowo opisana względnym błędem procentowym (WBP). Oznacza się go na podstawie następującej zależności: WBP = ((xe – xr )/xr) x100 gdzie: WBP – względny błąd procentowy xe– wartość eksperymentalna xr – wartość rzeczywista
PRECYZJA METODY oznacza wielkość rozrzutu wyników, czyli różnicę między wynikiem największym a najmniejszym. Precyzja metody jest także nazywana względnym odchyleniem procentowym (WOP), definiowanym, jako stosunek odchylenia standardowego do wartości rzeczywistej oznaczanego składnika. Miarą precyzji analizy jest jej powtarzalność, i wyraża się ja w przybliżeniu w postaci odchylenia standardowego. Dlatego przyjęte jest wykonywać część (lub, jeśli to tylko możliwe – wszystkie) eksperymentów, opróbowań czy oznaczeń przynajmniej trzykrotnie i podawanie wyników średnich wraz z wartością ±2s (gdzie s oznacza odchylenie standardowe trzech lub więcej wyników).
WYKRYWALNOŚĆ – najmniejsze stężenie graniczne jakie można jeszcze wykryć jakościowo stosując daną metodę.
GRUPY PIERWIASTKOW WCHODZĄCYCH W SKŁAD PROBEK GEOLOGICZNYCH W ZALEŻNOŚCI OD ICH ILOŚCI W DANEJ PROBCE:– pierwiastki głowne to takie, ktorych zawartość przekracza 1% wag;– pierwiastki poboczne to te, ktorych zawartość mieści się z grubsza w przedziale 1–0,1% wag.;– pierwiastki śladowe to takie, ktorych zawartość nie przekracza 0,1% wag. Podział ten jest umowny i spowodowany w dużej mierze koniecznością stosowania odmiennych.
DIAGRAMY PAJĘCZE to wykresy, na ktorych przedstawia się znormalizowane zawartości wybranych pierwiastkow porównując przebieg powstałych krzywych z krzywymi dla skał powstałych w typowych środowiskach geotektonicznych. Dobór pierwiastkow i ich kolejność nie jest do końca ujednolicona, ale zazwyczaj stosowana dość podobnie. Zawartości pierwiastków w skale są normalizowane do zawartości w chondrytach. Proporcje pierwiastkow śladowych przedstawione na diagramie pajęczym pozwalają na interpretację petrogenetyczną i odtworzenie środowiska tektonicznego, w jakim skała powstała. Interpretacja polega na porownaniu kształtu krzywych z danymi literaturowymi.
TERMODYNAMIKA zajmuje się określaniem zmian energii podczas zachodzenia reakcji. Reakcje zachodzą w obrębie systemu zamkniętego (składniki chemiczne nie mogą być wymieniane z otoczeniem, na przykład reakcja w zlewce w laboratorium), bądź też systemu otwartego (możliwa wymiana składników, np. rzeki, zbiorniki magmowe), albo systemu izolowanego (rzadki przypadek, kiedy nie jest możliwa ani wymiana ciepła ani wymiana składników z otoczeniem.
WIELKOŚCI EKSTENSYWNE są zależne od ilości substancji i dodają się razem z dodawaniem materii (są addytywne): są to np. masa, objętość, całkowita energia.
WIELKOŚCI INTENSYWNE nie zależą od ilości materii (nie są addytywne): są to np. temperatura czy ciśnienie. TEMPERATURA jest miarą intensywności ruchów (drgań termicznych) cząsteczek budujących system. Cząsteczki idealnej substancji w temperaturze zera bezwzględnego pozostają nieruchome, gaz idealny w temperaturze zera bezwzględnego nie ucieknie z otwartego naczynia.
ENTALPIA ∆H jest miarą energii wewnętrznej substancji mierzonej przy stałym ciśnieniu: jeśli wzrasta temperatura wzrasta też entalpia substancji. Entalpia tworzenia oznacza ilość ciepła teoretycznie wydzieloną lub pobraną) podczas powstawania 1 mola minerału z pierwiastków w warunkach standardowych. Reakcje, którym towarzyszy wydzielanie ciepła (mają ujemną entalpię) nazywa się egzotermicznymi, natomiast reakcje, którym trzeba dostarczyć ciepła (mają dodatnią entalpię) nazywa się reakcjami endotermicznymi.
ENTROPIA ∆S jest miarą prawdopodobieństwa napotkania wybranej cząsteczki materii w określonym miejscu w przestrzeni. Dlatego popularnie nazywana jest funkcją nieuporządkowania. W temperaturze zera bezwzględnego ruchy termiczne molekuł ustają a entropia kryształu równa jest zero i rośnie ze wzrostem temperatury. Entropia jest miarą samorzutnej tendencji do zwiększania nieładu we Wszechświecie i liczbowo równa jest wydatkowi energii, który trzeba ponieść, aby przeciwstawić się temu zjawisku dla utrzymania systemu w określonym porządku.
ENERGIA SWOBODNA GIBBSA ∆G, funkcja zależna od temperatury, ciśnienia i składu systemu.Aby energia swobodna Gibbsa reakcji ΔGr=ΔHr – T·ΔSr była ujemna proces musi być związany z wyraźnie ujemną entalpią reakcji ΔHr (reakcja egzotermiczna) lub dodatnią entropią reakcji ΔSr (zwiększenie nieporządku np. przez zmianę stanu skupienia) albo z obydwoma tymi przypadkami jednocześnie. Dlaczego ΔG nazywa się „energią swobodną”? Zmiana energii swobodnej Gibbsa w czasie przebiegu reakcji jest miarą tej części energii wewnętrznej systemu, która jest „wolna” (dostępna) do wykonania pracy nie‑mechanicznej: może np. spowodować reakcję chemiczną i być zużyta do utworzenia wiązań chemicznych. Energia ta jest dostępna, kiedy ΔGr jest ujemna.
ROZPUSZCZANIE to przejście pierwiastków do roztworu bez zmiany składu chemicznego substancji rozpuszczanej. Do roztworu przechodzą jony proste lub złożone. Procesy rozpuszczania zależą przede wszystkim od natury substancji rozpuszczanej (, temperatury i ciśnienia oraz właściwości rozpuszczalnika (jest nim praktycznie zawsze woda, ale może mieć bardzo różny skład). Nie ma wielu pospolitych minerałów, które byłyby łatwo rozpuszczalne – należą do nich niektóre chlorki azotany czy siarczany. Miarą ich podatności na ten proces jest rozpuszczalność, czyli maksymalna ilość substancji, jaką można rozpuścić w danej ilości rozpuszczalnika. Podaje się ją w g/100 g roztworu, czasem w g/dm3 lub w mol/dm3. Dla substancji słabo rozpuszczalnych, a takimi jest większość minerałów skałotwórczych, podaje się zwykle iloczyn rozpuszczalności Kso, czyli iloczyn stężeń (aktywności) jonów w roztworze nasyconym. Iloczyn rozpuszczalności to nic innego, jak stała równowagi dla reakcji rozpuszczania danego minerału.
HYDROLIZA to reakcja rozkładu minerału pod wpływem zdysocjowanych cząsteczek wody, które w postaci jonów H3O+ i OH- są włączane do produktów reakcji. Hydroliza następuje przy działaniu wody na sole słabych kwasów i słabych zasad połączonych z dowolnymi zasadami i kwasami. Zwykle jeden z produktów hydrolizy jest łatwo rozpuszczalny i zostaje wyługowany, drugi zaś, nierozpuszczalny, pozostaje jako minerał wtórny. W przypadku wietrzenia glinokrzemianów częstym produktem reakcji są minerały ilaste lub wodorotlenki Al. UTLENIANIE to proces oddawania przez atom (jon) elektronów, w wyniku czego podwyższa od swój stopień utlenienia. Przeciwnym procesem jest redukcja, wiążąca się z przyłączaniem elektronów, a tym samym obniżaniem stopnia utlenienia. Ponieważ procesy te są związane z transferem elektronów, zawsze zachodzą razem. Jon lub atom, który utlenia się nazywany jest reduktorem, gdyż dostarcza do układu elektronów, które zostają „wyłapane” przez inny atom (jon), umożliwiając tym samym jego redukcję. Przeciwnie – jon lub atom, który się redukuje nazywamy utleniaczem, gdyż „wyłapując” elektrony umożliwia utlenianie innej substancji. POTENCJAŁ OKSYDACYJNO-REDUKCYJNY(EH) Ilościową miarą warunków reakcji redoksowych. Pozwala on na stwierdzenie, czy dana reakcja będzie przebiegała w kierunku utleniania, czy redukcji. Podaje się go w woltach lub miliwoltach w stosunku do wzorcowego potencjału reakcji: 2H+ + 2e- ⇔ H2 który w normalnych warunkach (t = 25°C, p = 1 atm., a = 1) jest przyjmowany jako 0,0 V.
DIAGRAM STIFFA często stosuje się do przedstawiania składu chemicznego wód podziemnych w profilach pionowych. Na tym wykresie pionową oś pomocniczą (przy profilu wyskalowaną jako głębokość otworu) przecinają cztery (najczęściej) równoległe osie, dające w efekcie osiem półosi, na których nanosi się stężenia kationów (po lewej stronie osi pionowej) i anionów (po jej prawej stronie).
PARAMETRY FIZYKOCHEMICZNE WÓD temperatura pH Eh przewodność elektrolityczna mętność (obecność zawiesin) barwa zapach.
TŁEM GEOCHEMICZNYM jest poziom zawartości składnika reprezentatywny dla badanego regionu (obszaru) lub dla analizowanego materiału geologicznego (gleby, wydzielenia litologicznego, typu osadu itp.). Odchylenia od tła nazywa się anomaliami.
ANOMALIĄ jest regionalne lub lokalne odstępstwo od przyjętego poziomu (tła) zawartości składnika lub mierzonego parametru (pH, Eh, mętności wody, przejrzystości powietrza itp.). Anomalie nie są z reguły jednostkowymi “wyskokami” ponad wartości przeciętnego tła: stanowią one maksima w obrębie generalnie podwyższonych wartości czyli występują w aureolach. Anomalia może być ujemna lub dodatnia.
ANOMALIA ISTOTNA (rzeczywista) wskazuje bezpośrednio na lokalizację złoża lub źrodła zanieczyszczeń. W idealnym przypadku anomalia istotna powinna być położona tuż obok złoża lub nad złożem, z ktorym jest związana genetycznie; jej znalezienie oraz rozpoznanie jest wtedy rownoznaczne ze znalezieniem złoża. ANOMALIE FAŁSZYWE (nieistotne) powstają w wyniku transportu (migracji) a następnie nagromadzenia (akumulacji) pierwiastka czy składnika z dala od źrodła. Wskazują one nie na źrodło lecz na lokalną zmianę fizycznych lub chemicznych warunkow transportu w wyniku czego mobilne (ruchliwe) składniki stają się niemobilne i powstają ich nagromadzenia. Taka lokalna zmiana nazywana jest BARIERĄ GEOCHEMICZNĄ. KLARKIEM JEST średnia zawartość pierwiastka w górnych 16 kilometrach litosfery.